低透气性煤层水力冲孔增透技术工艺优化分析
2021-12-14辛承鹏
山东煤炭科技 2021年11期
关键词:施工
辛承鹏
(晋能控股煤业集团赵庄煤业,山西 长治 046600)
瓦斯作为煤炭的伴生物,不仅制约煤矿安全生产,同时可作为资源回收利用[1-2]。提升瓦斯抽采效率,可以缓解矿井采掘衔接,保障矿井安全,提升矿井经济效益[3-4]。对于低透气性煤层[5-6]来说,瓦斯抽采难度大,不易抽出,必须采取技术措施以提升煤层透气性,从而提高瓦斯抽采效率。
1 工程概况
赵庄煤业位于山西省长治市,主采3 号煤层,煤厚4.6~6.05 m,平均厚5.2 m,平均倾角3°。煤层主要以粉煤为主,顶部为块煤。煤层顶板为细砂岩和粉砂岩,底板为泥岩。该矿为高瓦斯矿井,根据井下瓦斯测定数据,结合地勘钻孔测定,3 号煤层最大瓦斯含量22.88 m3/t,最小瓦斯含量4.69 m3/t。3 号煤层整体疏松破碎,属于松软低透气性煤层,透气性系数为0.010 4~0.048 9 m2/(MPa2·d),钻孔瓦斯流量衰减系数0.107 5~0.113 2 d-1,属于瓦斯抽采难度大的煤层,增大了矿井瓦斯治理难度,严重制约矿井安全高效生产。因此,增加煤层透气性,提升矿井瓦斯抽采效率,方可解决矿井瓦斯治理难题。
2 煤层增透方法及存在问题
2.1 增透方法
赵庄煤业3 号煤层瓦斯含量高,透气性差,为掩护巷道掘进和工作面开采,在煤层底板岩层内布置底抽巷道,对顺槽巷道和工作面煤体瓦斯进行掘前和采前预抽,以降低煤层瓦斯含量,掩护顺槽安全掘进和工作面安全开采。为提高底抽巷穿层抽采钻孔的瓦斯抽采效果,对底抽巷穿层抽采钻孔见煤区域进行水力冲孔增透。
(1)顺槽巷道
在底抽巷向两侧顺槽巷道各施工一组穿层抽采钻孔,每组施工7 个穿层抽采钻孔,按照孔底水平间距6 m 进行布置。……
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